StringBuilder的容量capacity变化规则

StringBuilder的容量capacity变化，是每次2倍增长吗？（jdk1.8）

测试代码 1

StringBuilder sb = new StringBuilder();
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());
sb.append("0000_0000_0000_0");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());
sb.append("000");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());
sb.append("0000_0000_0000_0");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());
sb.append("0000_0000_0000_0");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());

运行结果 1

16----0
16----16
34----19
70----35
70----51

测试代码 2

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("0000_0000_0000_0");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());
sb.append("0000_0000_0000_0000");
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());

运行结果 2

16----16
35----35

问题

从运行结果1和运行结果2都能看出，StringBuilder的容量变化规律貌似不再是网上很多人所说的那样（容量默认为16，追加数据时，如果容量不够，则每次2倍整地扩容，直到容量不小于StringBuilder的长度值为止。）
那容量的变化规律到底是什么样的呢？接下来进入源码进行分析。

测试代码 1 的源码分析

public StringBuilder() {
    super(16);
}

// StringBuilder的父类AbstractStringBuilder
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    /**
     * 该变量用于存储字符（可见StringBuilder底层用的是字符数组实现的）
     * The value is used for character storage.
     */
    char[] value;

    /**
     * 已使用的字符个数
     * The count is the number of characters used.
     */
    int count;

    // ...

    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

    // ...
}

• 先进入StringBuilder的构造方法，其又调用了父类的构造，初始化容量capacity依然还是16。这就是为何运行结果1中第一组数据中容量capacity为16的原因。
• sb.append("0000_0000_0000_0");执行后因为长度还是16，没有超过当前容量（capacity = 16）的范围，所以运行结果还是不变。
• sb.append("000");执行后，容量capacity突然变为34，竟然不是2*16=32，why？容量因为这句代码的执行发生了改变，那么容量的变化规则一定在append方法之中。进入append方法的源码发现：
  ensureCapacityInternal(count + len);这句代码就是重点，用于计算容量的大小的。

public AbstractStringBuilder append(String str) {
    if (str == null)
        return appendNull();
    int len = str.length();

    //调用该方法，确定最终容量Capacity
    ensureCapacityInternal(count + len);

    str.getChars(0, len, value, count);
    count += len;
    return this;
}

• 既然找到了方法，那就看看容量的具体变化规则吧：

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
    // overflow-conscious code
    if (minimumCapacity - value.length > 0)
        expandCapacity(minimumCapacity);
}

其中minimumCapacity即为(count + len)的值，即 (已使用的字符个数 + 追加的新串的长度）的和（16 + 3 = 19）,暂且叫最小容量值。

void expandCapacity(int minimumCapacity) {
    // 容量的变化规则在此
    int newCapacity = value.length * 2 + 2;
    if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
        newCapacity = minimumCapacity;
    if (newCapacity < 0) {
        if (minimumCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
    }
    value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}

起初value.length为容量的默认值16，因newCapacity = value.length * 2 + 2;所以有newCapacity = 34即追加后的新容量为34。
容量的变化规律是2倍+2？
从测试代码1看起来下面的测试代码也能证明貌似是这样的，但是测试代码2的运行结果如何解释呢？，看源码，下面还有一句：

if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
        newCapacity = minimumCapacity;

这句代码的意思是，如果原容量的2倍再加2的结果还小于最小容量值minimumCapacity的话，新的容量将按照最小容量值minimumCapacity来计算。此刻一切都明白了。

总结

StringBuilder的容量Capacity变化规则为：

1. 初始值为16；
2. 如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）小于当前容量Capacity，则添加数据后容量Capacity不变；
3. 如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）大于当前容量Capacity，但minimumCapacity**小于**当前容量Capacity的2倍加2，则添加数据后容量Capacity变为上次容量的2倍加2；
4. 如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）大于当前容量Capacity的2倍加2，则添加数据后容量Capacity即为minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）。